Tutorial para acoplamento de um simulador de voxels ao código Monte Carlo EGSnrc

Abstract

To estimate the dose distribution in radiosensitive organs and tissues in individuals without these being exposed to ionizing radiation, it is necessary to perform simulations using Exposure Computational Model (ECM). Such models are composed by a geometry which will be irradiated, an algorithm that simulates the radioactive source and a Monte Carlo (MC) code. The ICRP 110 recommends that the used geometry must be a voxel simulator. The DEN/UFPE offers full ECMs (www.caldose.org) to run on EGSnrc MC code. Among them, the Male STAnding (MSTA), composed by 14 algorithms of radioactive sources and by the Male Adult meSH (MASH) voxels simulator. This paper uses the MSTA to elaborate a tutorial for coupling a voxel simulator to EGSnrc code based on a study of case. Essentially, the coupling requires four text files which contain the geometry of the simulator, the cross-sections of each material that composes the input parameters and the user code. In this paper, the used geometry was the FAnToma físico da região TOrácica (FATTO). The development of ECMs as described in the tutorial helps researchers and students interested in dose estimation involving photons and/or electrons. Additional changes can be arranged in text files without major adjustments starting from the presented methodology.

Para estimar a distribuição de dose nos órgãos e tecidos radiossensíveis em indivíduos sem que esses sejam expostos às radiações ionizantes, é necessário realizar simulações utilizando um Modelo Computacional de Exposição (MCE). Tais modelos são compostos por uma geometria a ser irradiada, um algoritmo simulador da fonte radioativa e um código Monte Carlo (MC). A ICRP 110 recomenda que a geometria utilizada seja um simulador de voxels. O DEN/UFPE disponibiliza MCEs completos (www.caldose.org) para serem executados no código MC EGSnrc. Dentre eles, o Male STAnding (MSTA), composto por 14 algoritmos de fontes radioativas e pelo simulador de voxels Male Adult meSH (MASH). Este trabalho utiliza o MSTA para elaborar um tutorial para acoplar um simulador de voxel ao código EGSnrc, baseando-se em um estudo de caso. Essencialmente, para realizar o acoplamento são necessários quatro arquivos de texto que contêm a geometria do simulador, as seções de choque de cada material que o compõe, os parâmetros de entrada e o código de usuário. Neste trabalho, a geometria utilizada foi o Fantoma fisíco da região Torácica (FATTO). O desenvolvimento de MCEs como o descrito no tutorial auxilia pesquisadores e estudantes interessados em avaliações dosimétricas envolvendo fótons e/ou elétrons. A partir da metodologia apresentada modificações adicionais podem ser organizadas em arquivos de texto sem grandes alterações.